Bombas de concreto con sistema de emplazamiento innovador participan en la construcción de la nuevas torres gemelas en la ciudad de New York USA.
El progreso del bombeo es tal que se construye un piso por semana en una de las nuevas Torres Gemelas (o 1WTC). Llegando a un tope de 1,386 pies (422.45 metros) en la primavera del 2012, una de estas altas torres se construye con dos núcleos en concreto y plataformas de concreto en metal usando un innovador sistema de emplazamiento. El sistema se concibió junto con el fabricante de los equipos de bombeo, Collavino Construction Company Limited, una empresa estadounidense -canadiense de la Asociación Estadounidense de Bombeo de Concreto (ACPA), que está formando, bombeando y terminando todo el concreto vaciado en el lugar para el proyecto, incluyendo algunas mezclas con consistencias nunca antes usadas. La estructura final debe tener un mástil carenado de 1.776 pies (541.32 metros) convirtiéndose en una de las torres más altas de los Estados Unidos.
La construcción de concreto en el 1WTC que se encuentra en el Sitio donde estaban las Torres Gemelas en 16 acres (64.750 metros cuadrados) al sur de Manhattan, New York, comenzó en abril del 2006. La excavación del hoyo de 80 pies (24.38 metros) está ubicado sobre una losa de las torres gemelas originales. La losa separa la excavación de una línea de metro existente. Las cuadrillas trabajaron alrededor de la losa y unos 300,000 viajeros aproximadamente que usan el sistema de metro diariamente. Collavino trasladó una S 58 SX de Schwing al sitio de trabajo en el verano del 2007 para comenzar vertidos masivos de losas que oscilan entre 12 y 13 pulgadas (0.30 y 0.33 metros) de gruesas y paredes núcleo y columnas de 6.5 pies (1.98 metros) de gruesas. Bombeando desde el nivel de la calle, la bomba con pluma montada en camión tiene un alcance de hasta 175 pies (53.54 metros) en sentido horizontal mientras logra cumplir todos los cronogramas de vertidos con una capacidad de 213 yardas cúbicas (162.82 metros cúbicos) por hora. Los soportes Super X de la bomba, con una distribución frontal of 29′ 2″, mantienen la huella al nivel mínimo en el centro de la Ciudad de Nueva York abarrotada de gente.
El bombeo de ensayo de la mezcla de 14.000 psi aseguró al equipo de construcción que la mezcla se podía emplazar a los volúmenes requeridos. El diseño de la mezcla incluye: 70 libras (31.75 kilos) de ceniza volátil, 475 libras (215.45 kilos) de escoria, agregado de ¾- pulgada nominal, 3 por ciento de aire, y una relación de agua-cemento de .3 en promedio para los 14.000 psi que se usaron para el tercer piso. Así, la fuerza requerida del concreto para el núcleo se redujo hasta 12,000 psi hasta el piso 35, hasta 10.000 pis hasta el piso 77, y luego hasta 8.000 psi hasta el techo. La cantidad de cemento en la mezcla cumplió con el requerimiento LEED fijado por los dueños del proyecto. El concreto de 14.000 psi en el eje elevador tenía una temperatura máxima de 160° F en el muro interior con una diferente máxima de 30°F en el muro exterior. Esto significó verter hielo en este eje elevador durante el invierno y verano para controlar el diferencial de temperatura. El concreto enfriado también ofrece un seguro contra los períodos de arrastre prolongados a través del Túnel Battery que tiene una longitud de 2 millas y que conecta la planta de lotes en Long Island con Manhattan debajo del Río Este. La mayoría de los viajes demoran un promedio de 30 minutos.
La pluma de 58 metros de Collavino fue complementada con plumas más pequeñas operadas por otros dueños de bombas Schwing que son miembros del ACPA a medida que la construcción se aceleraba en los cinco niveles inferiores que culminaron en 50.000 yardas cúbicas bombeadas a comienzos del 2012. “Estamos cumpliendo el cronograma de actividades, pero en retrospectiva, creo que debimos haber comenzado con el sistema de emplazamiento montado en formas que diseñamos para los vaciados de grados superiores desde el mismo principio ya que es difícil encontrar en Nueva York áreas para bombear desde la calle,” dice Renzo Collavino, Presidente de la firma de concreto. El sistema de emplazamiento en grados superiores es una colaboración del personal de Schwing que se extiende hasta la sede principal en Alemania.
“Discutimos el sistema de emplazamiento con el señor Schwing, su hijo y representantes de Schwing América durante la Feria Bauma en el 2007″, dice Collavino. El sistema que ellos previeron ha brindado una mayor producción y versatilidad, y con la ayuda de los ingenieros de Schwing, un método de manejo de materiales que no incluye solamente el concreto. “Este sistema funciona bien con la construcción de torres altas estilo las de Nueva York, donde el acero se coloca adelante del núcleo y las plataformas, y así, podemos emplazar el concreto simultáneamente en varios niveles”, dice Collavino. El sistema de emplazamiento se transporta en dos sistemas de formado ascendentes EFCO que se usan para vertir los núcleos dobles de 120-pies por 60- pies incluyendo las celdas.
El emplazamiento de la bomba es crítico para tener acceso a las mezclas preparadas en el centro de Manhattan. Se eligió un sitio cruzando la calle del edificio pero aún dentro del sitio, con tres tuberías debajo de la calle e ingresando al edificio un piso debajo de la calle. Dos bombas estacionarias SP 8800 de Schwing con motores diésel tier 3 Deutz con 590 caballos de fuerza fueron colocadas debajo de un techo temporal con ductos dobles perpendiculares a las tolvas. Las mezcladoras en camiones se pueden colocar en ambos lados de las bombas en rampas. Las bombas disponen de ajustes de alta y baja presión, válvulas de Roca de alta presión con cilindros de ejes dobles, y brindan una presión lateral al pistón de hasta 2.920 psi. La producción máxima en el lado de la barra es 123 yardas cúbicas (94 metros cúbicos) por hora con 31 carreras por minuto.
Las tres tuberías estan encajadas en un bloque de empuje haciendo un giro ascendente de 90 grados a través del centro del edificio, entre los núcleos de los ascensores Norte y Sur. Las tuberías son pintadas rojas, blancas y azules. Se colocaron amarres en el núcleo de elevación para sujetar las secciones de la tubería. La tubería ConForms de 5 pulgadas consta de un espesor de ½ pulgada hasta el piso 50 y a partir de ahí reduce su espesor a un ¼ de pulgada.
Cuando las tuberías se encuentran con el sistema formador, una línea se designa para el núcleo Norte y la otra para el núcleo Sur. Cada conjunto de formación tiene una pluma de emplazamiento independiente de 5 secciones, la 31 XT de Schwing, que dispone de una primera sección telescópica con un movimiento de 15’11”. La tubería Auto-Scissors patentade rota para brindar una línea dura continua durante el proceso telescópico. Las plumas se montan en los exclusivos mástiles octagonales de Schwing, los cuales están empernados a los formadores de ascenso. Las plumas tiene un alcance horizontal de 87 pies (26.51 metros) a partir del eje oscilante y pueden rotar 550 grados. Las unidades se adaptaron como plumas de emplazamiento independientes especialmente para este proyecto, pero también están disponibles en las bombas Schwing montada en camión y conocida como la S 31XT. “Debido a que el acero siempre estorba en el momento del vertido, la versatilidad de estas plumas con 270 grados de articulación en la cuarta y quinta sección, permite a la cuadrilla hacer el vertido sobre y alrededor de los obstáculos”, dice John Abbey, Supervisor de Bombeo de Collavino.
Los núcleos dobles de gran resistencia de la estructura consumen 325 toneladas de acero cada 13’6″ elevación de grado bajo, 240 toneladas cada elevación hasta el piso 20, 145 toneladas elevación hasta el piso 50, 75 toneladas cada elevación hasta el piso 75, y 50 toneladas cada elevación hasta el techo. El enorme requerimiento de refuerzo representó usar el acero de refuerzo de manera que pudiera alcanzar el sistema formador de ascenso y de bombeo. El personal de Collavino le preguntó a los ingenieros de Schwing si los mismos mástiles octagonales usados para el montaje de la pluma de emplazamiento independiente se podían adaptar para los brazos de articulación de la grúa Fassi F800XP para manejar el acero para los núcleos. Los ingenieros de Schwing trabajaron con el personal de Fassi, y los resultados muestran que cada sistema de elevación tiene su propia pluma y una grúa pequeña. Unas de los dos grúas de torre descarga el acero en las plataformas y las plumas con las articulaciones alimentan el acero en los formadores. “Las grúas de torre descargan el acero cuando pueden y nosotros nos encargamos de todo lo demás a partir de ahí con nuestras grúas Fassi”, comenta Collavino.
La cuadrilla de Collavino mantiene ciclos de un piso por semana que constan de vaciado de núcleos los lunes y viernes (1.000 yardas o 914.4 metros), vertido de cubiertas los martes (400 yardas o 365.76 metros) y lozas circulares (225 yardas o 205.74 metros) que unen la plataforma con los paredes de núcleos los miércoles y jueves. Las escaleras y escalas son vertidas con el sistema también. La versatilidad del sistema de dos bombas, dos plumas y dos tuberías permite que los núcleos operen a ratas diferentes. Asimismo, permite que la plataforma sea vertida a la vez que el vaciado del núcleo se realiza a otro nivel. Y ambas bombas se pueden dedicar a un vertido, si es del caso. El ajuste de alta presión de la SP 8800 se usa para vertir la mezcla de alta fuerza en los niveles superiores y el ajuste de volumen se usa para vertir la mezcla de 4.000 psi en la plataforma. “Podemos hacer el vertido en tres pisos en un día con el sistema”, dice Abbey, “Y podemos depender de nuestras bombas ya que deben cumplir con todo a diario”.
La visibilidad del proyecto quizás no tenga precedentes debido a la historia del sitio. “Millones de personas ven subir este edificio y estamos rodeados de edificios de 50 pisos donde muchas de las partes interesadas en el proyecto tienen sus oficinas”, dice Collavino. “Si sale humo del proyecto, el teléfono comienza a sonar”. A medida que el edificio se acerca a sus 105 pisos en la primavera de 2012, dominará el paisaje al sur de Manhattan y tendrá una vista excelente desde la última losa estructural de concreto a una elevación de 1,339′-10″ pies sobre el nivel de la calle. Para ese entonces, tres otros edificios estarán casi terminados en las 16 acres (64,749.7 metros cuadrados) del sitio 1WTC. Los ocupantes del 1WTC ocuparán 2.6 millones de pies cuadrados (241,547.9 metros cuadrados) con vista hacia el Jardín Memorial y el Museo. El costo estimado del edificio es de $3.1 mil millones de dólares, con 46,000 toneladas de acero, y 210,000 yardas cúbicas (160,556.5 metros cúbicos) de concreto usado en la construcción.
Especificaciones:
Dueño/Desarrollador: Autoridad de Puertos de Nueva York
Arquitectos: Skidmore, Owings and Merrill LLP, Nueva York, NY
Gerente de Construcción: Tishman Construction Nueva York, NY
Subcontratista de concreto principal: Collavino Construction, Windsor, Canadá
Equipos: Bomba con pluma montada en camión S 58 SX de Schwing, dos bombas de concreto estacionarias SP 8800 de Schwing, dos plumas de emplazamiento independiente con 5 secciones SPB 31 de Schwing, y una bomba con pluma montada en camión S 31 XT de Schwing.
